• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ナノファイバートラップ中の個数制御された原子・分子を用いた少数多体系物理の研究

研究課題

研究課題/領域番号 14J02311
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 原子・分子・量子エレクトロニクス
研究機関早稲田大学

研究代表者

加藤 真也  早稲田大学, 理工学研究科, 特別研究員(SPD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2016年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2014年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード量子光学 / ナノ光ファイバー / 共振器量子電磁力学 / ナノフォトニクス
研究実績の概要

前年度に引き続き、ナノファイバートラップを用いた実験を行った。とりわけ、課題であった少数多体系物理の探求に向けて、複数の実験装置を協調動作させる必要から、今年度の大きな部分を複数の装置開発およびそれらの協調動作に向けた新規システムの開発にあてた。ナノファイバートラップに関する実験技術も、従来の光トラップに比べ開発されて日も浅い中で、様々な工夫を追加しこれまでよりも多くの原子をトラップ、光と相互作用させることに成功した。さらに、十分高性能なナノファイバーを超高真空槽内に設置し、先のナノファイバートラップと組み合わせる最先端の装置を2台作製した。それぞれのナノファイバートラップとファイバーブラッググレーティングと呼ばれる光ファイバーに直接埋め込まれたミラーを組み合わせ、光共振器を構成、それらとレーザー冷却システムを統合し、原子と共振器中の電磁場との結合を評価した。その結果として作製した2台ともで原子と共振器が結合している様子を観測した。これらの新規立ち上げした装置で今後の実験に耐えうる性能を確認した点は将来の発展を考えても大変重要な成果といえる。また、本研究のように複数台の独立したレーザー冷却システムを協調動作させる実験は世界的に見てもあまり例がなく、それらを踏まえても開発段階として十分な成果をあげられたと判断している。さらにそれらに加え、旧来の装置でのイッテルビウム原子の特性を活かした成果に関する論文も受理され、今後の発展的な実験に向けて着実に成果を上げたと言える。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Laser spectroscopic probing of coexisting superfluid and insulating states of an atomic Bose- Hubbard system2016

    • 著者名/発表者名
      S. Kato, K. Inaba, S. Sugawa, K. Shibata, R. Yamamoto, M. Yamashita, and Y. Takahashi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 7 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1038/ncomms11341

    • NAID

      120005829446

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Strong Coupling between a Trapped Single Atom and an All-Fiber Cavity2015

    • 著者名/発表者名
      Shinya Kato, and Takao Aoki
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 115 号: 9 ページ: 093603-093603

    • DOI

      10.1103/physrevlett.115.093603

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Efficient Single-Mode Photon-Coupling Device Utilizing a Nanofiber Tip2014

    • 著者名/発表者名
      Sho Chonan, Shinya Kato, and Takao Aoki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 4 号: 1 ページ: 4785-4785

    • DOI

      10.1038/srep04785

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ナノ光ファイバー共振器が可能にするCavity-QED系の新展開2016

    • 著者名/発表者名
      加藤真也
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会(招待講演)
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超低損失ナノファイバーを介したレーザー冷却原子の非線形光学応答2016

    • 著者名/発表者名
      千賀功平, 松橋悠汰, 加藤真也, 青木隆朗
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] トラップされた単一Cs原子とナノファイバー光共振器の強結合の実現2015

    • 著者名/発表者名
      加藤真也、青木隆朗
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Cavity-QED system with a fiber coupled cavity and laser cooled atoms2015

    • 著者名/発表者名
      Shinya Kato
    • 学会等名
      ONNA2015: Optical Nanofiber Applications: From Quantum to Bio Technologies
    • 発表場所
      沖縄科学技術大学院大学
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi